BLE4.0低功耗蓝牙协议详解：从物理层到链路层

"该文档是关于BLE4.0低功耗蓝牙协议的详细总结，主要介绍了协议的层次结构，特别是HOST层和CONTROLLER层的组成，以及控制器中的PHY物理层、链路层的关键要素。文档深入讲解了蓝牙协议在频段、调制、射频信道、发射功率等方面的技术细节，并探讨了链路层的状态机、数据流格式、报文结构、设备滤波等功能。此外，还特别提到了NRF51822这款MCU在蓝牙协议实现中的应用，包括其EasyDMA、包结构、设备地址处理和Radio状态机等。文档覆盖了广播态、扫描态、发起态等多种工作模式，以及自适应调频等高级特性。" 这篇文档详细阐述了BLE4.0低功耗蓝牙协议的架构，其中协议主要由HOST层和CONTROLLER层构成。CONTROLLER层包括PHY（基带物理层）和LL（链路层），这两部分是蓝牙通信的基础。PHY层涉及蓝牙的频段分配、调制方式（如GFSK或AFH）、射频信道的选择以及发射功率的管理。这些技术决定了蓝牙设备如何在无线频谱上进行有效通信。 链路层是协议的核心，它负责数据传输的管理，包括状态机（如连接、广播和扫描状态）、数据流格式、前导码、接入地址、CRC校验和数据白化等。链路层的报文结构由PDU（协议数据单元）组成，分为广播通道和数据通道两种格式，用于不同类型的信息传输。设备滤波功能则确保了接收端只处理来自特定源的数据。 文档中还介绍了NRF51822这款微控制器在实现BLE协议中的作用，特别是其内置的Radio模块，包括EasyDMA机制来高效处理数据传输，包结构的设计，设备地址处理（如白名单机制），以及Radio状态机和时间参数的配置。Radio模块的配置对于实现稳定的蓝牙连接至关重要。 在蓝牙的工作模式方面，文档详述了广播态、扫描态、发起态等，这些都是BLE设备在不同场景下的工作状态。广播态下，设备可以进行定向或非定向的广播，而扫描态和发起态则涉及设备寻找其他设备并建立连接的过程。自适应调频技术则提高了信道的抗干扰能力，确保了通信质量。 这篇文档为读者提供了理解BLE4.0协议的全面视角，涵盖了从底层物理层到高层应用的各个方面，是学习和开发蓝牙应用的重要参考资料。